Qual é a parte mais importante do nosso planeta, a principal razão pela qual a Terra é diferente de todos os outros planetas do sistema solar? Se esta pergunta fosse feita a 10 cientistas ambientais diferentes, eles provavelmente dariam 10 respostas diferentes. Cada cientista poderia começar com o seu tópico favorito, desde a tectónica de placas até às florestas tropicais e mais além. Eventualmente, contudo, a sua descrição colectiva tocaria provavelmente em todas as principais características e sistemas do nosso planeta natal. Acontece que nenhuma característica é mais significativa do que as outras – cada uma desempenha um papel vital na função e sustentabilidade do sistema terrestre.
Existem cinco sistemas principais, ou esferas, na Terra. O primeiro sistema, a geosfera, é constituído pelo interior e superfície da Terra, ambos compostos por rochas. A parte limitada do planeta que pode suportar os seres vivos compreende o segundo sistema; estas regiões são referidas como a biosfera. No terceiro sistema estão as áreas da Terra que estão cobertas com enormes quantidades de água, chamadas hidrosfera. A atmosfera é o quarto sistema, e é um envelope de gás que mantém o planeta quente e fornece oxigénio para a respiração e dióxido de carbono para a fotossíntese. Finalmente, existe o quinto sistema, que contém enormes quantidades de gelo nos pólos e noutros locais, constituindo a criosfera. Todos estes cinco enormes e complexos sistemas interagem entre si para manter a Terra tal como a conhecemos.
Quando observados do espaço, uma das características mais óbvias da Terra é a sua água abundante. Embora a água líquida esteja presente em todo o globo, a grande maioria da água na Terra, um impressionante 96,5%, é salina (salgada) e não é água que os seres humanos, e a maioria dos outros animais, podem beber sem processamento. Toda a água líquida na Terra, tanto fresca como salgada, constitui a hidrosfera, mas também faz parte de outras esferas. Por exemplo, o vapor de água na atmosfera também é considerado como fazendo parte da hidrosfera. O gelo, sendo água congelada, faz parte da hidrosfera, mas é-lhe dado o seu próprio nome, a criosfera. Os rios e lagos podem parecer mais comuns do que os glaciares e icebergs, mas cerca de três quartos de toda a água doce na Terra estão fechados na criosfera.
Não só os sistemas terrestres se sobrepõem, como também estão interligados; o que afecta um pode afectar o outro. Quando uma parcela de ar na atmosfera fica saturada com água, a precipitação, como a chuva ou a neve, pode cair à superfície da Terra. Essa precipitação liga a hidrosfera à geosfera, promovendo a erosão e a meteorização, processos superficiais que decompõem lentamente grandes rochas em rochas mais pequenas. Com o tempo, a erosão e a meteorização alteram grandes pedaços de rochas – ou mesmo montanhas – em sedimentos, como areia ou lama. A criosfera também pode estar envolvida na erosão, uma vez que grandes glaciares varrem pedaços de rocha do leito rochoso por baixo deles. A geosfera inclui todas as rochas que compõem a Terra, desde a rocha parcialmente derretida sob a crosta, a montanhas antigas e imponentes, até aos grãos de areia numa praia.
A geosfera e a hidrosfera fornecem o habitat para a biosfera, um ecossistema global que engloba todos os seres vivos na Terra. A biosfera refere-se à parte relativamente pequena do ambiente da Terra, na qual os seres vivos podem sobreviver. Contém uma vasta gama de organismos, incluindo fungos, plantas, e animais, que vivem juntos como uma comunidade. Biólogos e ecologistas referem-se a esta variedade de vida como biodiversidade. Todos os seres vivos de um ambiente são chamados os seus factores bióticos. A biosfera também inclui factores abióticos, as coisas não vivas que os organismos necessitam para sobreviver, tais como água, ar, e luz.
A atmosfera – uma mistura de gases, principalmente azoto e oxigénio juntamente com gases menos abundantes como vapor de água, ozono, dióxido de carbono, e argon – é também essencial para a vida na biosfera. Os gases atmosféricos trabalham em conjunto para manter as temperaturas globais dentro de limites habitáveis, proteger a superfície da Terra da radiação ultravioleta nociva do sol, e permitir que os seres vivos prosperem.
Está claro que todos os sistemas da Terra estão profundamente interligados, mas por vezes esta ligação pode levar a consequências nocivas, mas involuntárias. Um exemplo específico de interacção entre todas as esferas é o consumo de combustível fóssil humano. Os depósitos destes combustíveis formaram-se há milhões de anos, quando as plantas e os animais – toda a parte da biosfera – morreram e se decompuseram. Nessa altura, os seus restos foram comprimidos dentro da Terra para formar carvão, petróleo e gás natural, tornando-se assim parte da geosfera. Agora, os humanos – membros da biosfera – queimam estes materiais como combustível para libertar a energia que eles contêm. Os subprodutos da combustão, tais como o dióxido de carbono, acabam na atmosfera. Ali, contribuem para o aquecimento global, alterando e enfatizando a criosfera, hidrosfera e biosfera.
As muitas interacções entre os sistemas da Terra são complexas, e estão a acontecer constantemente, embora os seus efeitos nem sempre sejam óbvios. Há alguns exemplos extremamente dramáticos de interacção dos sistemas da Terra, como erupções vulcânicas e tsunamis, mas há também mudanças lentas, quase indetectáveis, que alteram a química dos oceanos, o conteúdo da nossa atmosfera, e a biodiversidade microbiana no solo. Cada parte deste planeta, desde o núcleo interior da Terra até ao topo da atmosfera, tem um papel a desempenhar para fazer da Terra o lar de milhares de milhões de formas de vida.